За время пребывания в Америке Н. Вавилов встретился с министром торговли США и руководителем программ ARA Гербертом Гувером; познакомился с работой Бюро по растениеводству Департамента земледелия; побывал у знаменитого селекционера Л. Бербанка; принял участие в создании Русского сельскохозяйственного агентства.
Весьма важным для укрепления дружеских связей Н. Вавилова с англо-американским научным сообществом стало посещение им тогдашних ведущих генетических центров США: лаборатории Т. Моргана в Колумбийском университете (там он встретился с самим Морганом и его сотрудниками) и лаборатории экспериментальной эволюции Института Карнеги в Колд Спринг Харбор (там он встретился с Г. Мёллером). Эти визиты позволили Н. Вавилову лучше войти в курс современных проблем генетики; с другой стороны, и американские коллеги получили возможность ближе познакомиться и оценить перспективного (во всяком случае, в идеологическом отношении) советского учёного. В дальнейшем ведущие генетики США неоднократно посещали, по приглашению Вавилова, СССР, а Г. Мёллер даже проработал 3,5 года (осень 1933 — весна 1937 гг.) в возглавлявшемся Вавиловым Институте генетики. И обратно, ряд советских генетиков, близких к Вавилову, получил возможность, по благотворительным грантам от фонда Рокфеллера, пройти стажировки в США.
На обратном пути своей затянувшейся командировки (семь месяцев вместо планировавшихся четырёх) Н. Вавилов посетил Бэтсона (в Англии), де Фриза (в Голландии), побывал во Франции и Германии.
Зарубежная командировка 1921-22 гг. Н. Вавилова, во время которой он посетил ведущие генетические и селекционные центры США и Западной Европы, повысила его научный статус.
Деятельность в СССР. С 1925 г. Вавилов руководил организованным на основе Отдела прикладной ботаники Институтом прикладной ботаники и новых культур (с 1930 г. Всесоюзный институт растениеводства), а с 1929 г. новосозданной академией сельскохозяйственных наук (ВАСХНИЛ); определял направления их деятельности и темы исследовательских работ. Одна за другой следовали нередко лично им возглавлявшиеся экспедиции ИПБиНК/ВИРа по сбору семян в СССР и за рубежом, в самые разные регионы, от Китая до Латинской Америки. В результате этих экспедиций был создан не имевший тогда аналогов в мире по объёму и разнообразию банк семян. Многочисленный коллектив ВИРа (около 1200 человек; самый крупный институт в СССР и один из крупнейших в мире) занимался морфологическим изучением этой коллекции и поддержанием её в жизнеспособном состоянии (пересевами). Вавилов в те годы также написал ряд теоретических работ: по вопросам географической изменчивости культурных растений, центрам их происхождения и т. д. В 1927-33 гг. он выступал с докладами о результатах своих исследований и работ коллег на международных конференциях по селекции, семеноводству и другим сельскохозяйственным, а также генетическим вопросам. В 1930 году, после неожиданной смерти Ю. Филипченко, основателя лаборатории генетики (первоначально лаборатории евгеники) он принял руководство и над ней тоже, а в 1933 году добился придания ей статуса института при Академии наук.
В 1920-х гг. научная и организационная деятельность Н. Вавилова встречала благожелательное отношение представителей партийно-политической верхушки СССР, в основном из числа старой ленинской гвардии. В 1923 г. Вавилов стал членом-корреспондентом Академии наук; в 1929 г. — академиком. Открытие Института прикладной ботаники и новых культур (июнь 1925 г.) произошло в торжественной обстановке в Кремле, на нём присутствовали члены правительства. В 1926 году Вавилов получил премию им. Ленина. В 1926-34 гг. он являлся членом ЦИК. Его деятельность рекламировалась в партийной прессе. Так, в 1920 году, после доклада Вавилова на Всероссийском съезде селекционеров в Саратове "О законе гомологических рядов в наследственной изменчивости", газета "Известия" (редактор Ю. Стеклов) сообщила, что Вавилов сделал "величайшее открытие, имеющее мировое значение. Это процесс изменчивости и наследственности <!>, в который он ввёл закономерность, благодаря чему можно получать искусственные формы растений для культуры". Во время зарубежных поездок Вавилова в тех же газетах можно было встретить такого же рекламного характера статьи: "Вавилов на вершине Анд!", "В гостях у японских учёных", "Пензенские колхозники назвали именем профессора Вавилова свою артель" и т. д.
Деятельность Вавилова получала признание и со стороны мирового сообщества: он избирался в иностранные научные учреждения; приглашался на международные конференции; пользовался авторитетом в благотворительном фонде Рокфеллера. В 1932 году Вавилов являлся вице-президентом VI конгресса генетиков (Нью-Йорк).
Критика. Однако, наряду с признанием и поддержкой со стороны мирового сообщества и "благотворительных" фондов, деятельность Н. Вавилова с начала 1930-х гг. стала подвергаться критике, постепенно становившейся всё более острой, со стороны ряда российских специалистов по растениеводству. Критики указывали на низкую эффективность вавиловских экспедиций для решения тогдашних неотложных проблем сельского хозяйства СССР; на расточительность использования квалифицированных научных кадров ВИРа для изучения теоретических проблем ботаники; на абсурдность вложения значительных средств, в полуголодной стране, в создание мирового банка семян — подобную задачу не ставили тогда перед собой куда более богатые и экономически развитые страны Западной Европы и США. Оппоненты Вавилова неоднократно отмечали, что первоочередной целью зарубежных экспедиций ВИРа, особенно с учётом тяжёлого положения в тогдашнем сельском хозяйстве СССР, должен был бы быть не сбор семян в диких районах, наподобие гор Абиссинии и Афганистана, а поиск и ускоренная интродукция в Советском Союзе лучших сортов культурных растений, уже отселектированных в высокоразвитых в сельскохозяйственном отношении странах. Именно так действовали в конце XIX — начале XX вв. растениеводы Департамента земледелия США, и добились замечательных успехов, обустроили свою страну.